大学生篮球运动员低氧暴露对氧合的影响

大学生篮球运动员低氧暴露对氧合的影响

通过低氧环境加强身体的氧气刺激已成为运动训练方法的热点。有研究认为:低氧刺激的效果并不依赖于低氧刺激的持续性和低氧暴露时间的长短,1至2小时的间歇性低氧刺激比更长时间的持续性低氧刺激能更有效地提高机体耐缺氧的能力。在运动训练中,间歇性低氧训练可提供的低氧范围较广,相当于海拔600m～6800m高度,可根据训练和个人的情况合理选择。本研究通过对大学生男子篮球运动员定量运动后施加两种不同程度的低氧暴露,观察定量运动后低氧暴露对机体氧合情况、酸碱平衡及缓冲系统产生的影响,为合理运用低氧条件与运动训练相结合培养大学生男子篮球运动员提供科学依据。1对象和方法1.1南区域成绩的基本特征湖南师范大学校男子篮球队运动员10名(2005年3月参加全国CUBA西南赛区比赛获第三名),身高191.20±5.43cm,体重81.62±7.68kg,年龄19.10±0.88年,训练年限6.00±1.76年,身体健康并无世居高原者,其中一级运动员4名,二级运动员6名。1.2人工持续运动训练过程共进行两次相同负荷的定量运动,中间间隔1周,按计划正常训练。负荷安排:首先进行13min的准备活动,包括8min的绕场跑步(跑步过程中心率控制在120次/分)和5min的韧带拉伸练习。然后进行20min的定量运动,内容是全场往返的徒手脚步动作练习,共8个部分:上步(三组);攻击步接上步(三组);一步一滑(二组);二步一滑(二组);单腿跳(二组);急停急起(二组);三步一滑(二组);全场后滑步+追防+全场后滑步+追防(四组)。1.3低氧暴露氧分压定量运动后,采用美国HYPOXICO低氧发生装置进行2小时急性低氧暴露,第1次运动后低氧暴露的氧分压为14.6kPa,第2次运动后低氧暴露的氧分压为11.2kPa。为保持低氧舱中氧分压的浓度,适当向舱中充入氮气,并采用美国TOXIBLAEPGM-36型氧气监测仪,实时监测低氧舱中氧分压的变化。1.4氧分压及定量运动分别于安静状态(状态1)、定量运动后即刻(状态2)、定量运动后进行氧分压为14.6kPa低氧暴露2h后(状态3)以及定量运动后进行氧分压为11.2kPa低氧暴露2h后(状态4)抽取肱动脉血2ml,肝素抗凝,密封,4℃冷藏待测,待测时间不超过30min。1.5指标检测1.5.1心率分别测量安静状态和每次定量运动后即刻心率。1.5.2动脉血氧合及碱氧合状态采用瑞士产VALcompactⅢ血气分析仪进行检测。所测指标在标准条件下(血液温度为37℃,PaCO2为40mmHg),按常规进行检测。反映氧合状态的指标:氧分压(PaO2);动脉血氧饱和度(O2sat);氧含量(O2cont)。反映酸碱状态的主要指标:动脉血pH值;动脉中二氧化碳分压(PaCO2);碳酸氢根(HCO-3);二氧化碳总量(TCO2);缓冲碱(bufferbase,BB);剩余碱(Baseexcess,BE)。1.6统计学分析实验结果以平均数±标准差(x¯±s)(x¯±s)表示,用SPSS10.0软件进行统计学分析,采用方差分析LSD法进行组间多层比较,显著性水平为α=0.05。2结果2.1心率和心率大学生男子篮球运动员的安静心率为63.70±5.52次/分钟,第1次定量负荷后即刻心率为187.90±8.27次/分钟,第2次定量负荷后即刻心率为187.80±8.51次/分钟。2.2不同状态下动脉血气指标的比较2.2.1状态3、状态2、3时o2sat间的比较状态2、3、4时PaO2显著低于状态1时,状态3时显著低于状态2时,状态4时显著低于状态3时。状态1、2、3时O2sat间无显著性差异,状态4时显著低于状态1、2、3时。状态2时O2cont与状态1、3时无显著性差异,状态3时显著低于状态1时,状态4时显著低于状态1、2、3时。2.2.2状态2、4时b、be含量的变化状态2、3时pH、PaCO2、HCO-3、TCO2、BB、BE与状态1时相比均无显著性差异。状态4时pH、HCO-3、TCO2、BB显著高于状态2时,BE绝对值显著低于状态2时。状态4时HCO-3显著高于状态1、3时。3低氧暴露对机体呼吸的影响本次研究为保证两次定量负荷对机体的影响相同,在按正常计划训练的同时,均在定量负荷练习前休息1天,并采用心率评价运动强度,结果显示两次定量负荷后心率值无显著性差异,表明相距1周时间的两次定量负荷对机体的影响相同,两次的实验数据具有可比性。耐缺氧能力是机体运动能力的一个重要部分,机体缺氧可因灌注组织细胞的血氧低于正常、灌注的血流量不足及细胞不能正常利用氧而产生,导致机体的氧合状态发生变化。通过PaO2可了解血氧含量,间接反映组织供氧情况,动脉血氧含量较低时,可供组织利用的氧就少。本实验中,定量运动后运动员PaO2下降,定量运动后即刻进行氧分压为14.6kPa的低氧暴露2h,其PaO2与定量运动后相比显著降低,并且定量运动后即刻进行氧分压为11.2kPa的2h低氧暴露,其PaO2与氧分压为14.6kPa时相比显著降低,表明运动后进行低氧暴露可增加机体的缺氧应激,且随着氧分压下降,PaO2下降幅度增大。定量运动后即刻进行氧分压为14.6kPa的2h低氧暴露,PaO2、O2cont和O2sat值下降均无统计学意义,而定量运动后即刻进行氧分压为11.2kPa的2h低氧暴露,O2cont、O2sat均显著降低,表明氧分压为11.2kPa的低氧暴露使机体产生了呼吸因素的缺氧,即血PaO2下降,虽然通气量增加使供氧量暂时加大,但因呼吸功能也随之增加,这样因呼吸功能消耗氧增加而供全身其他器官所消耗的氧量增加很少,组织仍处于供氧不足状态。上述结果提示:在篮球运动训练中,可采用低氧暴露作为辅助手段来增加机体的低氧应激,达到增强机体耐缺氧的能力。机体处于低氧环境中,由于吸入气体氧分压下降,影响机体内环境平衡。本实验中,定量运动后和低氧暴露后,血液pH值仍处于正常值范围内,表明机体处于酸碱平衡状态。PaCO2反映酸碱平衡呼吸性因素的指标。本实验中大学生男子篮球运动员在定量运动及低氧暴露后,PaCO2与安静时相比无明显改变,表明均未出现过度通气,未损害肺泡正常的通气功能。BB、BE是反映代谢性因素的指标,定量负荷运动后暴露于14.6kPa的低氧环境中,血液BE的负值增大的程度减轻,表明机体已动用了缓冲系统,来消除机体代谢性酸中毒;定量负荷运动后暴露于11.2kPa的低氧环境中,血液BE的负值较定量运动后显著减少,此时机体更大程度动用缓冲系统来消除机体代谢性酸中毒。血浆中HCO-3的含量基本上可代表血浆中碱储备的情况,本实验定量负荷运动后血浆HCO-3含量下降,定量负荷运动后暴露于14.6kPa的低氧环境中,血浆HCO-3含量有所回升,而定量负荷运动后暴露于11.2kPa低氧环境的HCO-3较安静状态显著增加,表明血浆中碱储备发生了代偿性增加。本实验采用的是急性低氧刺激,机体对这种刺激产生了应激,发生了代偿性变化,而尚未达到适应程度的原因仍需进一步探讨。酸碱平衡的维持有赖于血液中存在的缓冲系统、呼吸活动和肾脏活动三者的共同配合。因此,运动训练中,在利用低氧条件加大机体的缺氧应激,特别是低氧训练后置于严重低氧环境中,充分调动机体的缓冲能力产生适应性变化的同时,应加强运动员的营养和医务监督,防止过度低氧应激使机体的缓冲系统、呼吸活动和肾脏活动失代偿。4kpa降低机体氧合程度4.1定量运动、定量运动后进行氧分压为14.6kPa的2小时低氧暴